Пристрій для розкручування труб в свердловині

Пристрій для розкручування труб в свердловині, що складається з корпусу та пустотілого вала в ньому, який має у верхній частині засіб зв'язку з колоною труб, якірний вузол з встановленими в корпусі гальмівними плашками, перетворювач обертання з ведучим валом, зв'язаний з пустотілим валом корпусу і веденим валом, що має в нижній частині засіб для зв'язку з трубами, що вилучаються, який відрізняється тим, що якірний вузол виконаний у вигляді підпружиненого рухомого поршня, розміщеного всередині корпусу, плашки встановлені на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу за допомогою з'єднання у вигляді "ластівчиного хвоста" з можливістю радіального переміщення і взаємодії з внутрішньою поверхнею обсадної колони при осьовому переміщенні штока Запропонований винахід відноситься до бурової техніки, а саме до пристроїв для капітального ремонту свердловин шляхом розкручування колони насосно-компресорних труб (НКТ) з допомогою правих бурильних труб та НКТ для подальшого їх вилучення із свердловини у процесі ловильних робіт Запропонований винахід може бути використаний також при ліквідації аварій, що пов'язані з прихватом труб при бурінні Одомий спосіб вилучення прихоплених у свердловині колон шляхом їх розкручування за допомогою бурильних труб з лівою різьбою (Див В А Харьков "Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин», М, «Недра» 1967г) Однак бурильні труби з лівою різьбою є дефіцитом і часто обмежують можливості використання цього мето ють обертанню корпуса при відкручуванні Планетарний механізм реверсує крутний момент, що створюється на поверхні та передається колоною на ведучий вал, не збільшуючи його, що часто не забезпечує відкручування труб у свердловині Пляшки, що якорять, не забезпечують надійного зчеплення корпуса з обсадною колоною при прикладенні великих крутних моментів, до того ж часто відбувається перекіс плашок при висуванні з гнізда корпуса, що може призвести до аварії при вилученні пристрою із свердловини В пристрої для відкручування труб в свердловині (по АС 1298341 кп Е21В 31/00), що включає аналогічний планетарний механізм, розташований в корпусі, вузли, що заякоряють, виконані у вигляді стопорних дисків, розташованих на важелях, одним кінцем шарнірно закріплених у вікнах корпуса, а другим розташованим у бічних отворах натискної втулки Вузли, що заякоряють, стопорними дисками жорстко фіксують корпус від провертання Але конструкція їх доволі складна і потребує точно підігнаних деталей А при прикладенні значного крутного моменту стопорні диски своїми виступами можуть пошкодити обсадну колону, і для роз'якорювання їх необхідно прикладати велику осьову силу Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого є пристрій для розкручування труб в свердловині (Див авторське свідоцтво СРСР № ДУ В зв'язку з цим запропоновано ряд пристрою для розкручування різьбових з'єднань бурильними трубами з правою різьбою, які перетворюють правобічне обертання колони труб у лівобічне їх обертання у свердловині (по АС 282218 кл Е 21 В31/00), що включає корпус, планетарний механізм з ведучою, веденою та проміжною конічними шестернями Ведуча шестерня виконана разом з ведучим валом, що має різьбу для приєднання до труб, ведена шестерня виконана разом з веденим валом, який має підпружинену втулку В корпусі розташовані плашки, що якорять та перешкоджа ю (О 1745877, E21B 31/00 опубл 07 07 1992 р Бюл № 25) Відомий пристрій являється аналогомпрототипом і складається з корпусу, в який запресовано реверсивний моментний гідроциліндр якірного вузла, що включає поворотний ротор, несучі лопасті і кришки На валу ротора нерухомо закріплено профільний кулачком що взаємодіє в робочому положенні з гальмівними плашками Пристрій також має переходник, з допомогою якого він у верхній частині з'єднується з колоною труб, на якій опускається в свердловину, а в нижній частині з'єднується з ведучим валом реверсивного синусошарикового редуктора (РСШ), який є перетворювачем обертання Водило не з'єднане з корпусом і є нерухомим відносно веденого вала, який через під пружинений ніпель зв'язується з трубами, які потрібно розкрутити і вилучити із свердловини Досвід використання пристроїв розкручування труб розроблених на базі цього технічного рішення показав, що при передачі значного крутного моменту якірний вузол, що включає реверсивний моментний гідроциліндр, дві підпружинені гальмівні плашки не забезпечує надійного заякорювання для створення достатнього реактивного моменту в зв'язку з пробуксовуванням плашок по внутрішній поверхні обсадної колони, так як радіус гальмівних плашок виконується визначеним для ВІДПОВІДНОГО діаметра пристрою, та використовується в обсадних колонах з ЗОВНІШНІМ діаметром 139-ь 168 мм, а товщина стінки обсадних труб може коливатися від 7мм до 12мм Тому площа контакту поверхні плашки і колони не достатня для створення необхідного реактивного моменту, бо величина зусилля гальмування залежить від площі контакту і перепаду тиску промивної рідини В основу винаходу поставлена задача підвищення надійності роботи пристрою розкручування труб Поставлена задача досягається тим, що даний пристрій для розкручування труб у свердловині, який включає корпус, пустотілий вал в ньому, який має в верхній частині засіб зв'язку з колоною труб, перетворювач обертання з ведучим валом, що з'єднаний з пустотілим валом корпусу і ведений вал, що має в нижній частині засіб для зв'язку з трубами, що вилучаються, якірний вузол, стосовно винаходу в середині корпусу розміщено підпружинений рухомий поршень, який взаємодіє з плашками, що зібрані на ЗОВНІШНІЙ конусній поверхні корпусу з допомогою з'єднання у вигляді "ластівчиного хвоста" з можливістю радіального переміщення при осьовому русі поршня для взаємодії з внутрішньою поверхнею обсадної колони, утворюючи якірний вузол Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 показано пристрій, загальний вигляд, поздовжній розріз, на фіг 2 січення А-А фіг1, на фіг 3 січення Б-Б фіг 1 Пристрій для розкручування труб в свердловині містить перехідник 1 з радіальними отворами 2, який має в верхній частиш засіб зв'язку (різьбу) 3 колоною труб, а в нижній частиш з'єднаний різьбою з пустотілим валом 3, який зубчатою муфтою 4 з'єднаний з ведучим валом 5 реверсивного синусошарикового редуктора, який є перетворювачем 62159 обертання На ведучому валу 5 встановлені планетарні ряди, КІЛЬКІСТЬ яких визначається максимальним крутним моментом, що передається Кожен ряд складається із зовнішньої втулки 6, на внутрішній поверхні якої є синусоїдальна, канавка, внутрішньої втулки 7, у якій на ЗОВНІШНІЙ поверхні також є відповідна синусоїдальна канавка водила 8 з повздовжніми вікнами, яке розташоване в радіальному зазорі між зовнішньою і внутрішньою втулками і жорстко зв'язане з корпусом 9 В повздовжніх вікнах водила 8, синхронно торкаючись канавок обох втулок, розташовані кулькові сателіти 10 Водило 8 різьбою зв'язано з корпусом 9 пристрою і є нерухомим відносно веденого вала 11, який різьбою з'єднаний зі стаканом 12, який передає крутний момент пустотілому ніпелю 13, що є засобом для зв'язку з трубами, що вилучаються Якірний вузол пристрою включає пружину 14, поршень 15, на якому виконані кулачки 16, що взаємодіють з кулачками 17, які розміщені на переходнику 1 Поршень 15 тягами 18 зв'язаний з тормозними плашками 19, які встановлені на ЗОВНІШНІЙ поверхні корпусу з допомогою з'єднання у вигляді "ластівчиного хвоста" з можливістю радіального переміщення і взаємодії в робочому положенні з внутрішньою поверхнею обсадної колони Якірний вузол 20 встановлений в верхній частині пристрою для розкручування труб в свердловині Корпус 9 якірного вузла 20 різьбою жорстко з'єднаний з води-лом 8 реверсивного синусошарикового редуктора 21 Пристрій працює наступним чином Для розкручування прихваченої в свердловині колони труб пристрій з приєднаним до ніпеля 13 ловильним інструментом (не показано на кресленні) спускають в свердловину на правих бурильних трубах до з'єднання ловильного інструменту з верхнім кінцем прихваченихтруб Після з'єднання з трубами, що вилучаються, в колону труб з пристроєм закачують промивальну рідину, яка за рахунок перепаду тиску в осьовому канапі перехідника 1 створює надлишковий тиск в пристрої Цей тиск через осьовий канал перехідника 1 по радіальних отворах 2 поступає в порожнину корпусу 9 вад поршнем 15, який під дією тиску опускається вниз, стискуючи пружину 14, і тягами 18 діє на плашки 19, які переміщуючись по конусних направляючих типу "ластівчиний хвіст" опускаються до упору у внутрішню поверхню обсадної колони, жорстко фіксуючи пристрій в ній Обертанням колони труб на yen свердловини вправо через перехідник 1, пустотілий вал 3 зубчату муфту 4 надають ведучому валу 5 крутний момент В процесі обертання ведучого валу 5 на якому закріплені внутрішні втулки 7, взаємодіють з допомогою кулькових сателітів 10 з вікнами водила 81 ЗОВНІШНІМИ втулками 6 відбувається редуціювання на лівосторонній крутний момент, який передається веденому валу 11 при нерухомому закріпленому водилі 8, яке з'єднане різьбою з корпусом 9 Ведений вал 11 лівосторонній крутий момент на з'єднаний з ним стакан 12, а через нього на пустотілий ніпель 13, в результаті чого давильний 62159 із свердловини на поверхню інструмент передає крутнии момент верхній приТаким чином, запропонований пристрій дозвохваченій трубі, яка відкручується У випадку неляє збільшити вірогідність розкручування аварійможливості відкрутити сильно закріплену різьбу в них труб в свердловині за рахунок надійного блоз'єднанні труб, виконують відкручування пристрою кування корпусу якірним вузлом, бо плашки від колони труб, що вилучаються Для цього не(шліпси) з насічками на ЗОВНІШНІЙ поверхні, які при обхідно заблокувати реверсивний редуктор 21, осьовому переміщенні находять на конус корпусу і з'єднавши ведучий вал 5 з водилом 8 розходячись по діаметру притискуються до внутДля цього припиняють прокачування рідини рішньої поверхні обсадної колони є більш ефектичерез пристрій, що приводить до повернення вними ніж плашки інших конструкцій Врізаючись у поршня 15 в початкове положення під дією пруживнутрішню поверхню обсадної колони, такі плашки ни 14 Кулачки 16, 17 поршня і перевідника захонадійно заякорюють пристрій Контактування дять в зачеплення, блокуючи обертання редуктора насічок плашок з обсадною колоною може 21 Плашки 19 піднімаючись під дією тяг 18, відбутися в декількох місцях в залежності від товзвільнюють якірний вузол 20 від заякорювання з щини стінки обсадної колони обсадною колоною Виконуючи натяг колони з Впровадження запропонованого пристрою допристроєм зусиллям на 1,0 -ь 1,5 кН більше ваги зволять знизити працезатрати при вилученні аваколони (що візуально контролюється по індикатору рійних труб за рахунок зменшення об'єму спусковаги) і обертаючи и вправо проводять підйомних операцій, за рахунок виключення робіт відкручування пристрою від прихвачених труб зв'язаних з утриманням лівих бурильних труб Момент відкручування контролюється по індикатору ваги Звільнений пристрій вилучається Фи.і 62159 Л-А 5 їг.З